In vitro pharmacological attributes and metabolite's fingerprinting of Conocarpus lancifolius / Atributos farmacológicos in vitro y huellas dactilares de metabolitos de Conocarpus lancifolius

Search for safe antioxidants and novel nutraceuticals urged to evaluate the antioxidant, anti-acetylcholine esterase and anti-lipoxygenase activity of various leaf extracts of Conocarpus lancifolius. Extraction was optimized from freeze dried plant extracts quenched with liquid nitrogen using water, ethanol, methanol, hexane, ethyl acetate and chloroform. Maximum extract yield, total phenolic contents and total flavonoid contents were obtained in case of ethanolic extraction. The highest 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazylradical scavenging in terms of IC50 value of 55.26 µg/mL was observed for ethanolic leaf extract. The acetylcholine esterase and lipoxygenase inhibitory activities (IC50) were also observed for ethanolic extract. These findings for ethanolic extract were statistically significant when compared with other extracts (ρ<0.05). The haemolytic % values indicated that all extracts were associated with very low or negligible toxicity. The epicatechin, isorhamnetin, rutin, scopoleptin, skimmianine, quercetin-3-O-α-rhamnoside, quercetin-3-O-ß-glucoside, cornoside, creatinine, choline, pyruvic acid, α-hydroxybutyric acid, phyllanthin and hypophyllanthin were identified as major functional metabolites in ethanolic leaf extract of C. lancifoliusby 1H-NMR. The identified metabolites were probably responsible for the pharmacological properties of C.lancifolius. The findings may be utilized as pharmacological leads for drug development and food fortification.

Se insta a la búsqueda de antioxidantes seguros y nuevos nutracéuticos para evaluar la actividad antioxidante, anti-acetilcolina esterasa y anti-lipoxigenasa de varios extractos de hojas de Conocarpus lancifolius. La extracción se optimizó a partir de extractos de plantas liofilizados enfriados con nitrógeno líquido usando agua, etanol, metanol, hexano, acetato de etilo y cloroformo. En el caso de extracción etanólica se obtuvo el rendimiento máximo de extracto, el contenido de fenoles totales y el contenido de flavonoides totales. La mayor eliminación de radicales 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo en términos de valor de CI50 de 55,26 µg/mL se observó para el extracto de hoja etanólico. También se observaron las actividades inhibidoras de la acetilcolina esterasa y lipoxigenasa (CI50) para el extracto etanólico. Estos hallazgos para el extracto etanólico fueron estadísticamente significativos en comparación con otros extractos (ρ<0.05). Los valores del % hemolítico indicaron que todos los extractos estaban asociados con una toxicidad muy baja o insignificante. Se identificaron la epicatequina, isorhamnetina, rutina, escopoleptina, skimmianina, quercetina-3-O-α-ramnosido, quercetina-3-O-ß-glucósido, cornosido, creatinina, colina, ácido pirúvico, ácido α-hidroxibutírico, filantrina e hipofillantina. como metabolitos funcionales principales en el extracto etanólico de hojas de C. lancifoliuspor 1H-NMR. Los metabolitos identificados probablemente fueron responsables de las propiedades farmacológicas de C. lancifolius. Los hallazgos pueden utilizarse como pistas farmacológicas para el desarrollo de fármacos y la fortificación de alimentos.

Evaluación in silico del efecto de compuestos fenólicos de Pleurotus ostreatus sobre la enzima 5-lipoxigenasa (5- LOX) / In silico evaluation of the effect of Pleurotus ostreatus phenolic compounds on the enzyme 5-lipoxygenase (5-LOX)

Introducción: Los hongos comestibles, en particular Pleurotus ostreatus, representan una importante fuente de metabolitos bioactivos con propiedades inmunomoduladoras, antioxidantes y antiinflamatorias. Trabajos recientes han demostrado que extractos y compuestos purificados a partir de esta seta, entre ellos, la fracción rica en fenoles, inhiben el factor nuclear kappa B(NF-κB), la cicloxigenasa (COX) y modulan cascadas de señalización relacionadas con el balance redox. De acuerdo con estos antecedentes, dichos compuestos podrían actuar, además, como inhibidores de la enzima 5- lipoxigenasa (5-LOX). Objetivo: Evaluar el efecto in silico de trece compuestos fenólicos presentes en la especie Pleurotus ostreatus sobre la enzima 5-LOX, al utilizar como compuesto de referencia la mangiferina. Métodos: El acoplamiento se llevó a cabo a través del programa AutoDock 4.2 (http://autodock.scripps.edu) y la estructura de 5 LOX se obtuvo con la base de datos de proteínas, PDB (www.wwpdb.org). Se estimaron la energía libre (ΔG), la constante de disociación (Ki) y la eficiencia de ligando (LE). Se obtuvieron los parámetros de similitud a un fármaco y los relacionados con la absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad (ADME/T) de los mejores modelos de acoplamiento. Resultados: Los mejores indicadores de ΔG y Ki, correspondieron a los ácidos homogentísico, clorogénico y gentísico, con valores de ΔG (-11,81; -12,28 y -11,67 kcal/moL) y Ki (2,19 10-9; 9,99 10-10, 2,79 10-9 M), respectivamente. La eficiencia de ligando alcanzó valores adecuados para estos tres compuestos fenólicos. El modelo de acoplamiento del ácido homogentísico mostró los mejores resultados en cuanto a la similitud a un fármaco y pruebas ADME/T. Conclusiones: El estudio in silico reveló las potencialidades de la fracción rica en fenoles de P. ostreatus, y en particular, del ácido homogentísico como inhibidor de la enzima 5 -LOX, y justifica el desarrollo de ensayos confirmativos in vitro/ in vivo que corroboren sus efectos antioxidantes y antinflamatorios(AU)

Introduction: Edible mushrooms, Pleurotus ostreatus in particular, are an important source of bioactive metabolites with immunomodulatory, antioxidant and anti-inflammatory properties. Recent studies have shown that extracts and compounds purified from this mushroom, among them the phenol-rich fraction, inhibit nuclear factor kappa B (NF-κB), cyclooxygenase (COX), and modulate signaling cascades related to redox balance. According to these antecedents, such compounds could also act as inhibitors of the enzyme 5-lipoxygenase (5-LOX). Objective: Evaluate the in silico effect of 13 phenolic compounds present in the species Pleurotus ostreatus on the enzyme 5-LOX using mangiferin as reference compound. Methods: Docking was carried out with the software AutoDock 4.2 (http://autodock.scripps.edu) and the 5-LOX structure was obtained with the protein database PDB (www.wwpdb.org). Estimation was performed of free energy (ΔG), dissociation constant (Kd) and ligand efficiency (LE). Drug-likeness parameters were obtained, as well as those related to absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity (ADMET) of the best docking models. Results: The best ΔG and Kd indicators were homogentisic, chlorogenic and gentisic acids, with ΔG and Kd values of -11.81, -12.28, -11.67 kcal/mol, and 2.19 10-9, 9.99 10-10, 2.79 10-9 M, respectively. Ligand efficiency achieved adequate values for these three phenolic compounds. The docking model for homogentisic acid showed the best results in terms of drug likeness and ADMET tests. Conclusions: The in silico study revealed the potential of the phenol-rich fraction of P. ostreatus, homogentisic acid in particular, as an enzyme 5-LOX inhibitor, and justifies the development of confirmatory in vitro / in vivo assays to corroborate its antioxidant and anti-inflammatory effects(AU)

CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA DE EXTRACTOS ACUOSOS DE Ulomoides dermestoides (COLEOPTERA, TENEBRIONIDAE): EXPLORACIÓN DE LA INHIBICIÓN DUAL DE LA LIPOXIGENASA (15-LOX) Y CICLOOXIGENASAS (COX-1 Y COX-2) / BIOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF Ulomoides dermestoides (COLEOPTERA, TENEBRIONIDAE) AQUEOUS EXTRACTS: EXPLORATION OF DUAL INHIBITION OF LIPOXYGENASE (15-LOX) AND CYCLOOXYGENASE (COX-1 AND COX-2)

Ulomoides dermestoides es usado en medicina tradicional oriental para aliviar enfermedades inflamatorias y como afrodisíaco. En Colombia, comunidades campesinas lo consumen para el tratamiento del asma. El propósito de este estudio fue obtener extractos acuosos del cuerpo entero de U. dermestoides y explorar su potencial para inhibir enzimas involucradas en la biosíntesis de reguladores de la inflamación, la 15-lipoxigenasa (15-LOX) y las ciclooxigenasas COX-1 y COX-2 (COXs). Los extractos se obtuvieron con tampón salino fosfato 0,01M (PBS) y bicarbonato de amonio 0,1M (NH4HCO3), en presencia de un detergente (Tween-20 o Dodecilsulfato sódico, SDS). Posteriormente se determinó el contenido de proteínas totales solubles, el perfil electroforético y las actividades enzimáticas a 19 hidrolasas. Las inhibiciones 15-LOX y COXs se midieron por método colorimétrico y por inmunoensayo enzimático, respectivamente. El rendimiento más alto de proteínas se obtuvo con el tampón PBS/SDS (1,603 %p/p). Este extracto mostró 13 bandas electroforéticas mayoritarias, con tamaños entre 8,8 y 151,2 kDa; también, se demostraron actividades enzimáticafosfosfohidrolasas, peptidasas, esterasas, B-glucoronidasa, a-glucosidasa, N-acetil-B-glucosaminidasa y a-manosidasa. Todos los extractos mostraron actividad inhibitoria dual 15-LOX y COXs. Las inhibiciones 15-LOX y COX-1 más altas se obtuvieron con el extracto obtenido con PBS/SDS (15-LOX: 62,8±2,0%; COX-1: 88,5±3,9%). Adicionalmente, un análisis de regresión lineal simple mostró que no hay asociación entre la concentración de proteínas y la inhibición 15-LOX (valor p = 0,493), este resultado sugiere que la actividad anti-lipooxigenasa podría ser debido a compuestos no proteicos.

Ulomoides dermestoides is used in traditional oriental medicine to alleviate inflammatory diseases and as an aphrodisiac. In Colombia, rural communities consume it as treatment for asthma. The purpose of this study was to obtain aqueous extracts of whole body of U. dermestoides and explore their potential to inhibit enzymes involved in the biosynthesis of inflammation regulators, 15-lipoxygenase (15-LOX) and cyclooxygenases COX-1 and COX-2 (COXs). Extracts were obtained with phosphate buffered saline 0.01M (PBS) and ammonium bicarbonate 0.1M (NH4HCO3) in the presence of one detergent (Tween-20 or Sodium dodecyl sulfate, SDS). Then, total soluble protein, electrophoretic profile and enzymatic activities at 19 hydrolases were determined. Inhibition of 15-LOX and COXs were measured by colorimetric method and enzymatic immunoassay respectively. The highest protein yield was obtained with PBS/SDS buffer (1.603 %p/p). This extract showed 13 major electrophoretic bands with molecular weights between 8.8 and 151.2 kDa; also, enzymatic phosphohydrolase, peptidase, esterase, B-glucuronidase, a-glucosidase, N-acetyl-B-glucosaminidase and a-mannosidase activities were proven. All extracts showed dual inhibitory activity for 15-LOX and COXs. The higher inhibitions for 15-LOX and COX-1 were obtained with PBS/SDS extract (15-LOX: 62.8±2%; COX-1: 88.5±3.9%). Additionally, a simple linear regression analysis showed non-relationship between the protein concentration and 15-LOX inhibition (p value = 0.493). This result suggests that anti-lipoxygenase activity could be due to non-protein compounds.

Pharmacological basis of the use of Acortus calamus L. in inflammatory diseases and underlying signal transduction pathways / Bases farmacológicas del uso de Acorus calamus L. en enfermedades inflamatorias y las vías de transducción de señales subyacentes

Acorus calamus L. is used as anti-inflammatory remedy in traditional system of medicine in Pakistan and India. This study was designed to explore the anti-inflammatory mechanism of Acorus calamus L. and its underlying signaling pathways. Aqueous, butanolic and n-hexane fractions of Acorus calamus were tested against cyclooxygenase (COX) and lipoxygenase (LOX) mediated eicosanoids production by arachidonic acid (AA). Butanolic fraction of Acorus calamus, but not the aqueous and n-hexane fractions, inhibited the COX mediated production of thromboxane B2 (TXB2) and liopxygenase product 1 (LP1) -a metabolite of LOX pathway. 12-(hydroxyeicosatetraenoic acid) HETE- another product of the LOX pathway was unaffected by all three fractions. Butanolic fraction of Acorus calamus showed strong inhibition against AA-induced platelet aggregation. Investigation of the underlying signaling pathways revealed that butanolic fraction inhibited phospholipase C (PLC) pathway in platelets, most probably acting on protein kinase C (PKC). Aqueous and n-hexane fractions of Acorus calamus were not effective against any platelet agonist. This study shows that butanolic fraction of Acorus calamus possesses components that inhibit AA metabolism and platelet aggregation through multiple pathways.

Acorus calamus L. se utiliza como remedio anti-inflamatorio en el sistema tradicional de la medicina en Pakistán y la India. Este estudio fue diseñado para explorar el mecanismo anti-inflamatorio de Acorus calamus L. y sus vías de señalización subyacentes. Fracciones acuosa, butanólica y de n-hexano de Acorus calamus se ensayaron frente a la ciclooxigenasa (COX) y de la lipoxigenasa (LOX) mediada por la producción de eicosanoides por el ácido araquidónico (AA). La fracción butanólica de Acorus calamus, pero no las fracciones acuosas y de n-hexano, inhibieron la producción de COX mediada por tromboxano B2 (TXB2) y el producto lipoxigenasa 1 (LP1) - un metabolito de la vía de LOX, 12 - (ácido hidroxieicosatetraenoico) HETE - otro producto de la ruta de LOX no fue afectado por las tres fracciones. La fracción butanólica de Acorus calamus mostró una fuerte inhibición contra la agregación plaquetaria inducida por AA. La investigación de las vías de señalización subyacentes reveló que la fracción butanólica inhibió la fosfolipasa C (PLC) y la vía en las plaquetas, probablemente actuando sobre la proteína quinasa C (PKC). Fracciones acuosas y de n - hexano de Acorus calamus no fueron eficaces contra ningún agonista de plaquetas. Este estudio muestra que la fracción butanólica de Acorus calamus posee componentes que inhiben el metabolismo del AA y la agregación plaquetaria a través de múltiples vías.

Panificación con harina de arvejas (Pisum sativum) previamente sometidas a inactivación enzimática / Inactivated pea flour (Pisum sativum) in bread making

La harina de arveja (Pisum sativum) es una fuente proteica de relativo bajo costo y escasamente utilizada en la elaboración de productos de consumo masivo. Su incorporación a la harina de trigo, en la elaboración de productos panificados, ofrece una buena alternativa para complementar un perfil de aminoácidos. En este trabajo se evalúa el efecto de la inactivación enzimática de la arveja sobre las características de los panes de molde formulados con niveles de sustitución de 5 por ciento, 10 por ciento y 15 por ciento. Se efectuaron determinaciones de proteínas y de lisina y por cálculo se obtuvieron los valores de score químico, siendo la lisina el aminoácido limitante. La evaluación sensorial se realizó con un panel de seis evaluadores entrenados y se aplicó el Análisis Descriptivo Cuantitativo. Los puntajes asignados por el panel fueron procesados estadísticamente mediante Análisis de Varianza al nivel de significación p = 0,05. La actividad residual de lipoxigenasa para el tratamiento térmico de un minuto fue de 48.6 por ciento mientras que para un minuto y medio resultó prácticamente nula (2.1 por ciento). En cuanto al efecto del tratamiento térmico de la arveja sobre el volumen específico, se aprecia que el mejor resultado se obtiene cuando el tiempo de tratamiento térmico es de un minuto. A su vez la valoración sensorial del panel asignó los mayores puntajes a los panes con nivel de sustitución de 5 por ciento de harina de arveja, para ambos tiempos de tratamiento térmico (1.0 y 1.5 min). Mayores porcentajes de harina de arveja producen un efecto negativo sobre el volumen y sobre los atributos sensoriales del pan.

Pea flour (Pisum sativum) is a relatively cheap protein source and it is scarcely utilized in making widely consumed products. It provides a good opportunity to improve the amino acidic profile. The purpose of this study was to determine the effect of the enzymatic inactivation of pea on bread characteristics, made with levels of 5, 10 and 15 percent of pea flour. Protein and lysine contents were determined and then chemical score obtained considering lysine as limiting amino acid. Sensory evaluation was carry out by six trained panelists using quantitative descriptive analysis (QDA) and analysis of variance (ANOVA) at p = 0.05. Residual lipoxygenase activity was 48.6 percent when heat treatment was made during 1 minute, and only 2.1 percent when the heat treatment was carry out during 1.5 minutes. Highest specific volumes of bread were obtained with pea flour treated during 1 minute. The sensory evaluation by panel determined that pea flour at a level of 5 percent could be successfully substituted for both heat treatments. But pea flour substitution at levels of 10 and 15 percent had adverse effects on specific volume and sensory characteristics.